Gene transfer and homeostasis of neonatal and adult T cell subsets

Abstract

A utilização de células T geneticamente modificadas representa uma poderosa esperança para o tratamento de diversas doenças do foro hematológico. Os vectores virais derivados de ‘Murine Leukemia Virus’ (MuLV) podem ser utilizados para introduzir, de forma estável, material genético, uma vez que integram o genoma do hospedeiro. Contudo, o uso destes vectores é limitado às células em divisão; como a maioria dos linfócitos T se encontra em estado quiescente, estas células têm de ser activadas antes de serem sujeitas à introdução do gene mediada por um vector MuLV. Conseguido o estabelecimento prévio de condições optimizantes de transferência genética utilizando um vector deste tipo, aplicou-se esta estratégia à subpopulação T de células naïve, já que a sua transdução é essential para a maioria dos protocolos de terapia genética. Numa primeira fase avaliaram-se diferentes técnicas de isolamento de células T naïve, uma vez que a obtenção de populações puras e que não foram afectadas (ou apenas minimamente) pela técnica de purificação, é extremamente importante. Após conveniente purificação e estimulação de células T naïve de recém-nascido (e indivíduo adulto) através do seu receptor ‘T-Cell Receptor’ (TCR), alcançaram-se, com vectores derivados de MuLV, eficácias de transdução superiores a 50%. No entanto, aquele tipo de estimulação parece alterar a função das células T naïve, activando-as. Por esta razão averiguámos em seguida o efeito da citoquina IL-7 na transdução de células T de recém-nascido, uma vez que esta citoquina é um factor de sobrevivência das células T que parece não alterar significativamente o seu estado de activação. Observámos níveis de transdução de cerca de 20%. Embora encorajadores, estes resultados revelaram-se aquém dos obtidos após activação das células pelo TCR, o que nos conduziu, posteriormente, à utilização dum vector derivado de HIV-1, no qual tem sido notada a capacidade de infectar algumas células não proliferantes. Nestas condições observámos então, em subpopulações T (CD4+) estimuladas pela IL-7, que a população adulta de células-memória é significativamente mais susceptível à transdução com um vector derivado de HIV-1 do que as populações naïve, quer de recém-nascido, quer de indivíduo adulto. Neste contexto, verificámos que os linfócitos T de recém-nascido e adulto não respondem da mesma forma à IL-7: as células T naïve de recém-nascido efectuam várias divisões celulares enquanto que as subpopulações naïve e memória de origem adulta progridem no ciclo celular mas proliferam apenas minimamente. Estes resultados sugerem que o contexto celular global e não apenas a progressão no ciclo celular/proliferação per se, regula a transdução daquelas células por um vector derivado de HIV-1. Além disso, estes estudos indicam ainda um controle diferencial da homeostasia das diferentes subpopulações T pela IL-7. Consequentemente, o papel de determinadas citoquinas na regulação homeostática das células T de recém-nascido e adulto tornou-se particularmente relevante. Sendo asssim, procedemos ao estudo da função de IL-7 e IL-2, outra citoquina pleiotrópica para a célula T, na regulação do equilíbrio entre a proliferação e a morte celulares. Como resultado, observámos que a combinação de IL-2 e IL-7 induz nas células T adultas, quer naïve quer memória, um número mínimo de divisões celulares, enquanto que as células T naïve de recém-nascido efectuam muito mais divisões. No entanto, ambas as populações T naïve, quer de recém-nascido quer de adulto, são extremamente susceptíveis à apoptose mediada por Fas, após estimulação pelas IL-2/IL-7, fenómeno este que se apresentou muito menos pronunciado nas células T memória de adulto. Assim, podemos concluir que IL-2 e IL-7 regulam de forma distinta o equilíbrio homeostático entre a proliferação e a apoptose induzida por Fas, nas células T de recém-nascido e nas células T adultas, naïve e memória. O conjunto destes resultados constitui não só um utensílio indispensável para uma melhor compreensão do papel de IL-2 e IL-7 na biologia celular humana, mas também uma esperança para o aperfeiçoamento de técnicas de terapia celular que utilizam a célula T, nomeadamente em protocolos de transferência genética em subpopulações T, aplicáveis em estudos clínicos